盤點美軍反炮兵雷達（下）

中國人民解放軍火箭軍工程大學

王保成 韋關鋒

（接上期）

三、AN/TPQ-53型反炮兵雷達

（一）AN/TPQ-53型反炮兵雷達的組成和工作原理

AN/TPQ-53型反炮兵雷達的全稱為高機動性火力發現/校正雷達系統，可在復雜環境中定位敵方迫擊炮、火炮和火箭炮，并對友軍火力進行校射。該雷達的探測角度為90°時，對應迫擊炮、火炮、火箭炮最遠計劃探測距離分別為20km、34km、60km；探測角度為360°時，相應探測距離為15km、20km、20km；最近計劃探測距離0.5~3km。該雷達使用過程包括搜索、跟蹤、分類和確定發射點4個階段，能分辨出敵方間接火力點，全部設備只需5名操作人員，設備展開時間10min，撤收5min，操作簡單、維護方便，1架C-130運輸機就能運送整套雷達系統。

AN/TPQ-53型反炮兵雷達具有兩種使用配置：任務基礎配置和持續作戰配置。在任務基礎配置時，該雷達系統僅使用AN/TPY-3目標獲取分系統（見圖8），即雷達車，該車由底盤、天線接收組（ATG）、主發電機組、通信單元（語音和數據）、遙控和顯示單元組成，載車加掛牽引式柴油發電機組一臺作為主電源。

圖9為AN/TPQ-53型反炮兵雷達持續作戰配置，在持續作戰配置時，該雷達系統增配了車載AN/VPC-95通信分系統，即指揮車，其由作為雷達指控中心的作戰控制方艙（OCS）和車輛底盤組成，指揮車另加掛一臺10kW發電機組拖車作為備份電源。該雷達系統可外接市電，此時兩車距離可以增加至1km，從而提高士兵生存概率，并減輕士兵連接電纜時的體力消耗。該雷達系統可在市電、車載電源、主/備電源之間不停機情況下手動或自動切換。

圖8 AN/TPY-3目標獲取分系統

圖9 AN/TPQ-53型反炮兵雷達持續作戰配置

載車平臺可以依據客戶需求使用裝甲型卡車底盤和普通型卡車底盤。雷達車陣地選擇主要依據戰術態勢、搜索地域和地形條件確定。

該雷達系統也可以使用遙控模式操作，操作人員通過光纜（1000m）或無線通信對雷達系統進行操控，提高人員生存能力。

（二）AN/TPQ-53型反炮兵雷達的部署方式

AN/TPQ-53型反炮兵雷達作為整個戰區偵察系統中的一環使用，其部署位置依據戰場情報準備、雷達威力性能、戰場環境等進行綜合考量，對戰場環境進行全面分析后能得出哪個因素為主要因素。該雷達通常部署在距離前方沖突線3~6km處，為己方部隊提供0.5~60km內防護。實際使用時，多臺雷達系統相互備份，這種冗余配置能保障某套雷達系統處于機動、保養、維修時，其他雷達系統仍能工作。

在整個作戰區域內，其他反炮兵雷達或發射源會干擾或衰減雷達波束，從而影響雷達覆蓋面，故在多臺雷達共同使用時，需要合理布設位置以避免相互影響。

當2部AN/TPQ-53雷達陣列天線以90°掃描模式工作時（見圖10），兩者之間距離需保持5km左右，2個陣列掃描軸線形成的夾角最大為889密位（50°），每部雷達從其機械搜索方位角可電掃描 800密位（45°）。2部雷達同時使用時，頻率間隔為25MHz。

圖10 2部AN/TPQ-53雷達陣列天線以90°掃描部署方式

2部AN/TPQ-53雷達同時以360°掃描模式工作時（見圖11），兩者之間距離應為20km。要求2部雷達轉速為30r/min，主動掃描扇區為6222密位（350°），非主動掃描扇區至少為178密位（10°），非主動掃描扇區是2部雷達正對時方位角為中心的區域，這就能確保雷達天線相互不會產生收發干擾。

圖11 2部AN/TPQ-53雷達同時以360°掃描部署方式

(三 ) AN/TPQ-53型反炮兵雷達探測區相關介紹

AN/TPQ-53型反炮兵雷達是一種多用途雷達，目標獲取一般根據戰場環境、指揮員指令和后續作戰計劃來確定使用模式。當對敵方的間接火力系統射程、后續移動次數、相鄰雷達位置、情報通報中的敵方火力位置、目標定位誤差、敵方電子戰情報威脅級別等情報掌握較充分時，使用90°直接方位角探測，該角度下有4種探測模式；當敵方間接火力系統位置不明，間接火力系統射程不足20km，需要大范圍掃描覆蓋時，選擇360°探測，該角度下有2種探測模式。

（1）90°正常掃描模式利用4種特殊波形對0.5~50km內目標進行掃描，這些波形在近距離掃描時相互重疊以提供高再訪率，遠距離掃描時再訪率則較低，從而確保系統在探測距離內的精度。該雷達在此模式下，對迫擊炮的計劃探測距離為0.5~20km，火炮為0.5~34km，火箭炮為0.5~50km。

（2）90°近距優化掃描模式較正常掃描模式不同，其探測距離僅為0.5~25km，但其在近距（0.5~12km）的探測俯仰角和再訪率較高，提升了其定位概率和精度。該雷達在此模式下，對迫擊炮、火炮、火箭炮的探測距離分別為0.5~20km、0.5~25km、0.5~25km。

（3）90°遠距優化掃描模式由正常模式改進而來，主要是針對60km內240mm火箭彈進行的設計，重點探測12~60km距離內目標，但保留其最近探測距離仍為500m。該雷達在此模式下，對迫擊炮、火炮、火箭炮的探測距離分別為0.5~20km、0.5~34km、0.5~60km。

（4）90°107mm火箭彈掃描模式的重點在于探測50km內107mm火箭彈，其遠距探測邊界得到外延，但失去探測25km內目標能力。當107mm火箭炮處在較遠距離時，該模式通常設置為1067密位（60°）扇形區域以提高精度。雷達在此模式下，對火炮、火箭炮的最大探測距離分別為34km和50km，最小探測距離都為25km，無法探測迫擊炮炮彈。

（5）360°正常掃描模式時雷達天線陣面以30r/min速度旋轉，通過波束方向在主向左右30°內快速變換，在每次機械掃描旋轉周期內，雷達波束可以在21°俯仰角的搜索扇面內掃描3次。該模式只是在指揮員進行決策期間進行應急使用，由雷達部署命令發送給雷達班，其對各類目標的探測距離為3~20km。

（6）360°惡劣天氣掃描模式主要是在大雨氣象狀態時使用，其提高了雷達在雜波影響下的多普勒分辨率，但降低了搜索俯仰角。雷達在此模式下，對迫擊炮、火炮、火箭炮的探測距離分別為3~15km、5~25km、5~20km。

90°掃描模式下，定位精度為30m或射程0.3%，最大搜索俯仰角為587密位（33°）；360°掃描模式下，對迫擊炮的定位精度為50m或射程0.5%，對火炮和火箭炮的定位精度為75m或射程1%，固定俯仰角為373密位（21°），俯仰角范圍為雷達陣地水平面以上1.5°~22.5°，圖 12為360°掃描俯仰角示意圖。

AN/TPQ-53型反炮兵雷達探測到雷達后通過軟件確定其類型，共有迫擊炮、火炮、火箭炮3種類型，判定成功概率為85%。

操作人員可以根據要求在230~6400密位之間設定搜索扇區，在360°掃描時可以設置1~27個扇區。在任何給定時間內，該雷達可以探測和獲取6枚以上炮彈信息。

AN/TPQ-53型反炮兵雷達可以在探測敵方火力同時執行友軍火力校射任務，且90°和360°掃描模式搜索時都可以進行友軍火力校射。校射時，友軍需向雷達水平搜索扇區射擊，友軍校射原理圖如圖13所示，炮彈進入雷達搜索俯仰角臨界面后，雷達開始連續跟蹤并計算彈著點，計算完畢通過指控車回傳信息。友軍炮彈可在3~40km射程內進行校射。

該雷達的硬件、軟件和數據處理能力十分強大，一旦技術成熟，僅升級軟件就可以執行各種地形和作戰環境中的防空監視、防空火力控制、反炮兵和空中交通管制等任務。2018年10月，美國陸軍授予洛馬公司一項合同，將氮化鎵（GaN）部件插入下一批次AN/TPQ-53型反炮兵雷達中，作為全速率生產標配。新氮化鎵部件可以提高雷達的反目標探測能力，增加系統的可靠性和降低維保成本。

四、AN/TPQ-50型反炮兵雷達

（一）AN/TPQ-50型反炮兵雷達的組成和工作原理

AN/TPQ-50型反炮兵雷達（LCMR）是一種能快速部署，用來保護剛剛進入陌生地域的機動部隊免受敵方襲擊的雷達，有車載型（見圖14）和便攜型（見圖15）2種使用配置，并且都能對敵方間接火力進行6400密位的全方位搜索。該雷達能探測、跟蹤和定位迫擊炮、火炮和火箭炮，定位距離為0.5~10km。除判別來襲武器（迫擊炮彈、炮彈和火箭彈）外，該系統還能分辨出來襲的是輕型、中型還是重型炮彈。

圖12 360°掃描俯仰角示意圖

圖13 友軍校射原理圖

圖14 AN/TPQ-50車載型雷達

車載型雷達由一輛悍馬車、雷達天線、信息顯示終端及通信設備組成，停車后就可展開設備進行掃描，使用車載5kW柴油發電機組供電，適用于野戰環境；便攜型雷達包括雷達天線、信息顯示終端、通信設備、三腳架、供電電纜等，可以在事先勘察好的雷達陣地快速展開，引接市電或發電機供電，適用于城鎮環境。晴好天氣時，2名訓練有素的操作人員在20min內就可完成便攜型AN/TPQ-50型反炮兵雷達的組裝、標校和初始化工作，10min內可完成撤收；車載型雷達可在車輛到達雷達陣地前展開雷達以便在到達后就開始工作，撤收可在撤離雷達陣地后進行。該雷達可在視距1000m處通過無線遙控操作。

（二）AN/TPQ-50型反炮兵雷達探測區相關介紹

AN/TPQ-50型反炮兵雷達陣地周圍不應有障礙物，最佳地點為山頂或屋頂，地面坡度小于10°即可。陣地展開設備后，雷達就可以提供6400密位（360°）連續掃描。如果陣地附近有無法避免的障礙物，如建筑物、車輛或樹木等，操作人員可以通過軟件設置將掃描角度限制在6400密位（360°）以內，避開障礙物，但最小掃描角度不得小于267密位（15°）。要求雷達陣地至少20m以內沒有能影響反射的物體，否則將會對接收機造成損傷，并降低雷達性能。

由于從其他雷達或通信設備發出的無線電射頻信號會降低AN/TPQ-50型反炮兵雷達的性能或增加虛警率，因此該型雷達展開和計劃時需要考慮到所有可能的干擾源；對于空警戒雷達和電子對抗系統這類高功率發射機，以及其他類似的雷達，如AN/TPQ-48、AN/TPQ-49和AN/TPQ-49升級型，這些雷達往往和AN/TPQ-50采用相同頻段，也會成為干擾源。干擾源還有友軍使用的Duke、Warlock等類型干擾機。

AN/TPQ-50型反炮兵雷達通常部署在距離前方戰線1~2km處，也可根據戰術態勢及時轉移陣地以避免遭到敵方火力打擊或更好地掃描重點關注區。如果多部AN/TPQ-50型反炮兵雷達同時在一個地區使用，每部雷達之間距離最少保持1000m，并且使用不同頻率。當同時使用3部及以下雷達時，最小頻率間隔為30MHz，超過3部時最小頻率間隔 為 20MHz。2部、3部、6部AN/TPQ-50型反炮兵雷達同時使用時布設要求分別如圖16―圖18所示，頻率設定依據戰場電磁環境而定。

當AN/TPQ-50型反炮兵雷達掃描扇面小于1600密位時，該掃描扇面以內2m為危險區，AN/TPQ-50型反炮兵雷達外部有一個防雨罩，可以保護雷達防風、雨、雪、沙。該雷達可在56km/h風速下使用，一旦主風風速超過91km/h，雷達必須收起以免損壞。

AN/TPQ-50型反炮兵雷達的搜索俯仰角為445密位，如圖19所示。

AN/TPQ-50雷達可對友軍迫擊炮提供圓偏差概率50m的定位精度。在搜索范圍內，可同時跟蹤20個不同發射點發射的投射物。該雷達主要用于探測迫擊炮，對60mm迫擊炮炮彈的探測距離最小為0.5km，81mm迫擊炮為0.5~8km，120mm迫擊炮為1~10km，對155mm火炮為1~6km，對火箭彈的探測距離為1~10km，圓概率偏差增加為100~200m或射程3.5%。

圖16 2臺AN/TPQ-50型反炮兵雷達同時使用時布設要求

圖17 3臺AN/TPQ-50型反炮兵雷達同時使用時布設要求

圖18 6臺AN/TPQ-50型反炮兵雷達同時使用時布設要求

圖19 AN/TPQ-50型反炮兵雷達搜索范圍

與AN/TPQ-36/37型反炮兵雷達不同，AN/TPQ-50型反炮兵雷達可以同時執行友軍和敵軍模式，即在探測敵軍來襲投射物的同時對己方炮彈進行校正，如果己方炮彈飛行彈道完全處在搜索區內，可提供誤差50m的校正射擊。

五、結束語

近年來，美國陸軍在多域戰作戰概念下加大對陸軍防空能力的投資，重歸大國競爭時代的陸軍作戰能力建設。作為陸軍部隊防護屏障的反炮兵雷達，將在信息融合、系統整合、功能擴展等方面得到進一步加強。